模型教育心理学的研究方法也和其他科学一样，坚持在理论联系实际原则的指导下，采用观察法、调查访问法、自然实验法、实验室实验法等。 比较切合实际的研究方法是开展实验研究，经常观察、访问、记载出现的心理现象、心理动态并进行分析，以加速认识学生在教育和教学影响下的心理活动的特点及其规律。
定量方法测验分数和其他教育变量常常呈现接近于正态分布也许教育心理学的第一个重要的方法论创新就是发展和应用了查尔斯斯皮尔曼的要素分析（factoranalysis）。要素分析也是教育心理学家使用多重变量分析方法的一个实例。定性方法定性方法用于那些描述事件、过程和理论意义的教育研究。
用于教育心理学的定性方法常常来自于人类学、社会学或社会语言学。例如，人类学的民族志方法被用于描述课堂上的教和学。在这种类型的研究中，研究者作为参与观察（Participantobservation）者或被动观察者，收集详细的自然状态记录。然后，笔记和其它数据可以用“扎根理论”（或译“实地理论”，groundedtheory）等方法来进行分类和解释。
对于多种数据资料进行“三角测量”的交互核对，在定性研究中有很高的价值。个案研究（Casestudy）是定性研究的一种形式，关注于某一个人、组织、事件或其他实体。教育心理学就是学与教这个过程的方方面面规律的科学，具体说来，有以下几个方面：一、教师的特征。
教育心理学首先就要了解教育过程的执行者。教师的特点，以及这些特点对教学过程会产生什么影响。不管你是否意识到，每位教师都有自己的一套教学观念和方法，有些老师认为教学就是“教师教，学生学”，因而采取填鸭式的教学方法；而有些老师则认为应该发挥学生的主动性，主张让学生动手操作，自己发现问题、提出问题和解决问题，在活动中学习和提高。
另外，研究还发现，教师的性格特征也会影响教学过程，严厉的老师更倾向于采用传统教学法，课堂气氛也不很活跃，而民主活泼的老师则更愿意采用新式教学法，更愿意多作尝试，课堂气氛更活跃，学生在老师目前也能够更自由的表现自己。二、学生的特点。而作为学生，也都有自己的一套“读书哲学”，有的孩子坚信学习靠积累，坚信“笨鸟先飞早入林”，相信一份汗水自然会有一份收获；而有些孩子则坚信“聪明有种”，天生愚笨的人再怎么努力也是白搭，“越勤越显其拙”，因而根本不愿意多下功夫，还看不惯别人下苦功。
持这两种不同观念的孩子在学习上可就不一样了，对于自己学得好，有成绩的科目，可能还没有明显的区别，可一遇到难度大，学不好，不感兴趣的科目，前者可能还会踏踏实实一步一个脚印的学下去，后者则可能很快就放弃了，结果当然也会很不一样。教育上提倡“因材施教”，主张根据学生的不同特点施以不同的教育，提不同的要求，采用不同的教学方式和方法，因此，教师必须了解学生的个性特点，了解学生的学习动机和学习能力、学习习惯，才能有的放矢的实施教育，教育也才能最大限度的发挥其功效。
因此，教育心理学还必须了解教育过程的另一半参与者。三、教学方法。不同教学方法对于不同学科、不同教学内容有什么影响，以及教师如何与教学方法进行匹配才能取得良好的教学效果等等，也是教育心理学的研究内容。动手操作的教学方法，对于物理、化学等操作性强的科目可能很有用，但对于历史、语文等科目却可能没什么效果。
对同一门学科，不同的内容来说，同一种教学方法的作用也可能相差很远。例如，话剧文章的教学方法可以采取角色扮演等等，而古诗、文言文却很难采取这种教学方法。同样，不同的教师也有自己的一套教学方法，活泼的老师能够和学生达成一片，采用活动教学法时更自如；而严厉的不苟言笑的老师却很难做到这一点。
对学生来说也是如此，有些学生喜欢自己发现问题，因而探索性的方法更适合这些学生，而对于那些不爱动脑筋，喜欢老师告诉自己方法，以便按部就班的执行的学生来说，这种方法就不合适了。
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